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Svelate nuove vie di riparazione del DNA

Nella loro battaglia contro il cancro, i ricercatori hanno trovato due vie utilizzate dalle cellule per guarire i danni al DNA che causano il cancro.

Salute

Il danno al DNA si verifica in tutti gli organismi cellulari. Nelle cellule umane, questo può essere causato dalle normali attività metaboliche del corpo, da fattori ambientali o dalla chemioterapia. Durante la fase cruciale in cui le cellule replicano il proprio materiale genetico, esse sono soggette a lesioni, ovvero a sezioni danneggiate di una molecola di DNA. Lesioni comuni note come legami incrociati della DNA-proteina (DPC, DNA-protein cross-links) possono impedire alla cellula di replicarsi e potrebbero portare a instabilità genomica, una causa di cancro e invecchiamento. Nonostante le gravi implicazioni per la salute dei DPC, non si sa molto sul modo in cui vengono riparati. Un’importante ricerca effettuata da un team di scienziati durante il progetto DPC_REPAIR, finanziato dall’UE, potrebbe fare ora luce su questo processo. In un recente studio pubblicato sulla rivista «Molecular Cell», il team ha svelato alcune delle vie seguite dalle cellule per riparare i danni al DNA. Per i loro esperimenti, i ricercatori hanno usato estratti di proteine provenienti da uova di rana. Gli estratti sono stati prelevati da rane Xenopus, un genere ampiamente utilizzato negli studi biologici. In virtù della loro capacità di ripetere le fasi principali della degradazione delle proteine DPC durante la replicazione cellulare, questi estratti sono un buon modello per studiare tali lesioni. Usando questi preziosi strumenti, il team ha scoperto due vie che le cellule utilizzano per guarire i DPC: l’enzima SPRTN e il proteasoma. Hanno inoltre identificato il modo in cui questi processi di riparazione vengono innescati dalla replicazione del DNA. Implicazioni per la ricerca sul cancro Quando il DNA è danneggiato, la cellula impedisce la divisione in modo da ridurre al minimo gli effetti sulla cellula stessa. Molti tipi di chemioterapia usano questo principio per uccidere le cellule tumorali. Comprendere in che modo questo danno viene riparato è fondamentale per la ricerca futura sul cancro e sulla chemioterapia. «La maggior parte degli agenti chemioterapici inducono di proposito questi tipi di danni», afferma il coautore dello studio Julien Duxin in un articolo postato sul sito web di notizie di ricerca «Futurity». «Se siamo in grado di comprendere come i danni vengono riparati, possiamo usare questa conoscenza per sviluppare una forma di trattamento combinato nel quale da un lato induciamo il danno, e dall’altro blocchiamo la relativa riparazione delle cellule tumorali. Questo ci fornirebbe un modo molto più efficiente per uccidere le cellule tumorali», spiega Duxin, che è professore associato presso l’Università di Copenaghen, coordinatrice del progetto. Ricerche supplementari su ulteriori vie di riparazione sono tuttavia fondamentali, dal momento che le cellule tumorali spesso trovano un modo per ripararsi da sole. «Le cellule tumorali si dividono più velocemente rispetto alle cellule normali e hanno quindi bisogno di una maggiore replicazione del DNA. Sono di conseguenza molto sensibili ai danni che turbano il processo di replicazione. Tuttavia, la replicazione del DNA può anche innescare la riparazione dei danni», dichiara Duxin. Questo è il motivo per cui, spesso, la chemioterapia che risulta inizialmente efficace può smettere di funzionare dopo alcuni mesi: le intelligenti cellule tumorali hanno trovato un modo per eliminare o riparare le loro lesioni. Successivamente, DPC_REPAIR (Mechanism of DNA-protein cross-link repair in S phase) si concentrerà sull’identificazione di altre vie mediante cui queste lesioni vengono riparate. L’attenzione si concentrerà su danni e riparazioni al DNA nel corso della chemioterapia. Per maggiori informazioni, consultare: pagina web del progetto su CORDIS

Paesi

Danimarca

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10 Maggio 2019